JP4399385B2 - 装置タクト最適化方法、装置タクト最適化装置、実装処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、実装ラインに組み込まれ、基板に部品を取り付けたり、接着剤を塗布などする実装処理装置の装置タクト最適化方法に関し、特に、部品などを高速に実装処理点まで移動させる実装処理装置に適用される装置タクト最適化方法などに関する。

従来、同品種多数の基板に電子部品などを早く効率的に実装するために、複数の実装処理装置を一列に配置し、いわゆる流れ作業で生産効率を向上させる実装ラインがある。

図１１は、プリント基板に電子部品を実装する実装ラインの一例を概念的に示すブロック図である。

同図に示すように、プリント基板の実装ラインは、プリント基板上にクリームはんだをスクリーン印刷の要領で印刷するはんだ印刷機と、実装作業中に大型の部品がずれないように接着剤をプリント基板に塗布する接着剤塗布機と、プリント基板上に種々の電子部品を装着する複数台の実装機と、プリント基板と装着された電子部品とをはんだ付けするリフロー装置とで構成されている。

上記のような実装ラインにおいて、基板搬入から基板搬出までのラインタクトを短縮し生産性を向上させるために、各実装処理装置は最高速度で実装処理を行うことができるように設定されている。

例えば、特許文献１に記載の発明は、実装ラインに組み込まれることのできる部品実装機で電子部品の実装を高速で行うための処理条件の決定方法が記載されている。
特開２００２−５０９００号公報

ところが、実装ラインを構成する実装処理装置はそれぞれの実装処理作業等によって、基板が搬入されてから実装処理済みの基板を搬出するまでの時間である装置タクトが異なることがある。このため、ある実装処理装置において早期に実装処理作業が終わっていたとしても、上流から処理すべき基板が搬入されなかったり、下流に対して処理済の基板を搬出できなかったりする。すなわち、最も長い装置タクトの実装処理装置が実装ラインのいわゆるボトルネックとなり実装ラインのラインタクトが規制されている。

従来前記のような状態が発生していても、実装ライン全体としてのスループットが所定の条件を満たしておれば、各実装処理装置相互の装置タクトの相違から生じる遊休時間の有無は問題視されていないか、単にラインバランスをとるために装置タクトを遅くしている。

そこで本発明者らは、当該遊休時間に着目し、当該遊休時間を有効に利用した実装処理条件とすることにより、各実装処理装置が消費する電力を低下できることを見いだすに至り本発明を完成するに至った。すなわち本願発明は、実装ラインのラインタクトに影響を与えることなく実装処理装置の消費電力を低下させることを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る装置タクト最適化方法は、実装ラインに備えられる実装処理装置を対象とし、前記実装処理装置における基板の生産時間を装置タクトとした場合に、当該装置タクトを最適化する装置タクト最適化方法であって、前記実装ラインを構成する実装処理装置のうちいずれかの装置タクトを参照タクトとした場合に、当該参照タクトを取得する参照タクト取得ステップと、前記実装処理装置が、基準となる実装処理条件で実装処理を行った場合の装置タクトである初期タクトを取得する初期タクト取得ステップと、前記初期タクトが前記参照タクト未満である場合、当該参照タクトを超えない範囲の装置タクトで消費電力が減少するように、実装処理条件を決定する実装処理条件決定ステップとを含むことを特徴とする。

これにより、実装ラインを構成する他の実装処理装置の装置タクトとの相違から生じる遊休時間を有効に利用し、基板の実装に費やされる電力を低下させることが可能となる。

また、前記参照タクト取得ステップは、前記実装ラインを構成する実装処理装置の中の最長装置タクトを参照タクトとして取得しても良い。

これにより、きわめて効果的に消費電力を低下させることができる。
また、前記参照タクト取得ステップは、前記実装処理装置に基板が搬入可能となってから実装処理済みの基板が搬出されるまでの時間を参照タクトとして取得しても良い。

これにより、実装ラインを構成する他の実装処理装置を監視することなく参照タクトを取得して最適化することができる。

また、前記参照タクト取得ステップは、前記実装ラインに基板が搬入されてから実装処理済みの基板が搬出されるまでの時間をラインタクトタクトとした場合に、当該ラインタクトを参照タクトとして取得しても良い。また、前記参照タクト取得ステップは、所定の基板を生産すべき納期と生産数とに基づき算出される基板１枚の生産に許容される時間を参照タクトとして取得しても良い。

これらにより、臨機応変に装置タクトを最適化することができる。
また、前記実装処理条件決定ステップは、参照タクトを超えない最長装置タクトとなるように実装処理条件を決定しても良い。

これにより、参照タクトぎりぎり、あるいは、参照タクトと同じ装置タクトとすることができ、最大の消費電力低減効果を得ることができる。

また、前記初期タクト取得ステップは、装置タクトが最短となる実装処理条件で実装処理を行った場合の装置タクトを初期タクトとして取得しても良い。

また、前記装置タクト最適化方法はさらに、前記基準となる実装処理条件で実装処理を行った場合の初期総電力量を表示させる初期総電力量出力ステップと、前記最適化された装置タクトに対応する実装処理条件で実装処理を行った場合の予測総電力量を表示させる予測総電力量出力ステップとを含んでも構わない。

これにより、省電力効果を実感することが可能となる。
また、前記装置タクト最適化方法はさらに、前記実装処理装置が備え、モータにより駆動する可動部材の基準となる部材加速度を初期実装処理条件として取得する初期条件取得ステップを含み、前記実装処理条件決定ステップは、装置タクトが前記参照タクトを超えない範囲の装置タクトで消費電力が減少するように、基準となる部材加速度から部材加速度を減少させる方向で部材加速度を実装処理条件として決定すれば良い。

可動部材の加速度を低下させて遊休時間を消化すると、効率的に消費電力を低減させることが可能となる。

また、前記装置タクト最適化方法はさらに、前記部材加速度を段階的に規定する加速度情報を取得する加速度情報取得ステップを含み、前記実装処理条件決定ステップは、前記加速度情報に従い部材加速度を段階的に減少させて部材加速度を実装処理条件として決定しても良い。

これにより、最適な実装処理条件を早期に取得することが可能となる。
また、前記装置タクト最適化方法はさらに、実装処理装置が基板に対し処理をする基板上の点を実装処理点とし、前記可動部材が静止状態からある実装処理点に到達するまでを移動区間とした場合に、所定の実装処理点に対応する移動区間内で発生する部材加速度と当該移動区間内で必要とされる電力量との関係を示す電力情報を取得する電力情報取得ステップを含み、前記実装処理条件決定ステップは、複数の移動区間の中で最も電力量の低下が大きい移動区間内の部材加速度から順に部材加速度を減少させても良い。

これにより、同じ遊休時間を消化する場合でも、消費電力の低減幅を大きくすることが可能となる。

なお、上記目的は前記方法によって達成できるばかりでなく、前記特徴的なステップを手段として備え、実装処理装置の装置タクトを最適化する装置タクト最適化装置として達成することができる。また、装置タクト最適化装置を実装処理装置に備えることにより達成することもできる。また、前記特徴的なステップをコンピュータに実行させるプログラムとしても達成することができる。

なお、そのようなプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体やインターネット等の通信ネットワークを介して流通させることができるのは言うまでもない。

本発明にかかる装置タクト最適化方法は、実装ラインを構成する実装処理装置間の装置タクトの差によって発生する遊休時間を有効に活用し、ラインバランスを考慮して装置タクトを最適化しつつ消費電力の低下を図ることができる。

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る種々の実装処理装置で構成される実装ライン１０を概念的に示すブロック図である。

同図に示す実装ライン１０自体は、従来の実装ラインと特に変わりはなく、各実装処理装置により電子部品が搭載される実装基板を生産するラインであって、プリント基板上にクリームはんだをスクリーン印刷の要領で印刷するはんだ印刷機１１と、後工程で装着される大型の電子部品などとプリント基板とがずれないように接着剤をプリント基板に事前に塗布する接着剤塗布機１２と、プリント基板上に種々の電子部品を装着する複数台の部品実装機１００、２００と、プリント基板２０と装着された電子部品とをはんだ付けするリフロー装置１３とで構成されている。

また、実装ライン１０は、実装ライン１０全体の監視や制御を行い、また、各種データベースに基づいて必要な電子部品の実装順序などを生産の開始等にあたり最適化し、得られたＮＣ（Numeric Control）データを部品実装機１００、２００にダウンロードして設定や制御を行うライン制御装置３００も備えている。

図２は、実装処理装置のうち、一部の部品実装機１００を示す斜視図である。
なお、以下に部品実装機１００の構成について説明するが、部品実装機２００の構成は、部品実装機１００と同様であるため、その詳細な説明は繰り返さない。

部品実装機１００は、同時かつ独立して、又は、お互いが協調して（又は、交互に動作して）部品実装を行う２つのサブ設備（前サブ設備１１０及び後サブ設備１２０）を備える。

各サブ設備１１０（１２０）は、直交ロボット型実装ステージであり、部品を収納し順次送り出すことのできる最大４８個の部品カセット１１４の配列からなる２つの部品供給部１１５ａ及び１１５ｂと、それら部品カセット１１４から最大１０個の部品を吸着しプリント基板２０に装着することができる１０個の吸着ノズル（以下、単に「ノズル」ともいう。）を有するマルチ装着ヘッド１１２（１０ノズルヘッド）と、そのマルチ装着ヘッド１１２を移動させるＸＹロボット１１３と、ＸＹロボットを駆動するモータ１１１と、マルチ装着ヘッド１１２に吸着された部品の吸着状態を２次元又は３次元的に検査するための部品認識装置１１６と、トレイ部品を供給するトレイ供給部１１７等を備える。

部品実装機１００は、具体的には、高速装着機と呼ばれる部品実装機と多機能装着機と呼ばれる部品実装機との機能を併せもつ部品実装機である。前記高速装着機とは、ここでは、１０ｍｍ角以下の電子部品を１点あたり０．１秒程度のスピードで装着する高い生産性を特徴とする部品実装機のことである。また、前記多機能装着機とは、１０ｍｍ角以上の大型電子部品やスイッチ・コネクタ等の異形部品、ＱＦＰ（Quad Flat Package）・ＢＧＡ（Ball Grid Array）等のＩＣ部品を装着することのできる部品実装機のことである。つまり、この部品実装機１００は、ほぼ全ての種類の電子部品（実装対象となる部品として、０．４ｍｍ×０．２ｍｍのチップ抵抗から２００ｍｍのコネクタまで）を装着できるように設計されており、この部品実装機１００を必要台数だけ並べることで、プリント基板２０に必要な電子部品を実装することができる。

図３は、部品実装機１００の主要な構成を示す平面図である。
部品実装機１００はさらに、トレイ供給部１１７から取り出された部品を載せて、マルチ装着ヘッド１１２による吸着可能な所定位置まで運搬するためのシャトルコンベヤ１１８と、各種形状の部品種に対応するための交換用ノズルが置かれるノズルステーション１１９とを備えている。

各サブ設備１１０（又は１２０）を構成する２つの部品供給部１１５ａ及び１１５ｂは、それぞれ、部品認識カメラ１１６を挟んで左右に配置されている。したがって、部品供給部１１５ａ又は１１５ｂにおいて部品を吸着したマルチ装着ヘッド１１２は、部品認識カメラ１１６を通過した後に、プリント基板２０の実装処理点に移動し、吸着した全ての部品を順次装着していく動作を繰り返す。

ここで、マルチ装着ヘッド１１２は、ＸＹロボット１１３と共にモータによって駆動される可動部材であり、マルチ装着ヘッド１１２が、静止状態から実装処理点にまで移動する区間が移動区間となる。

また、実装処理点とは、部品実装機１００の場合、部品を装着すべき基板上の座標点のことである。なお、実装処理装置を接着剤塗布機１２とした場合、実装処理点は接着剤を塗布すべき基板上の座標点となる。

次に部品実装機１００とライン制御装置３００との機能的な関係を説明するが、本実施形態におけるライン制御装置３００は他の実装処理装置とも同様の関係を有する。

図４は、部品実装機１００とライン制御装置３００との機能的な構成を示すブロック図である。

この部品実装機１００は、機能的には、機構部１３１と、機構制御部１３２とを備え、ライン制御部３００は、入力部１３３と、表示部１３４と、記憶部１３５と、最適化部１４０及び通信Ｉ／Ｆ部１３７とを備える。

機構部１３１は、マルチ装着ヘッド１１２、ＸＹロボット１１３、部品供給部１１５（１１５ａ、１１５ｂ）等を含む機構関連の構成要素の集合である。

機構制御部１３２は、ライン制御装置３００の最適化部１４０によって決定された実装処理条件を受信して機構部１３１を制御する部品実装機１００に備えられる処理部である。

入力部１３３は、ユーザからの指示を取得するキーボード等である。表示部１３４は、ユーザに各種情報を提示するＬＣＤ等である。

記憶部１３５は、ハードディスクやメモリ等であり、実装点データ１３５ａ、加速度データ１３５ｂ及び電力量データ１３５ｃ等を保持する。

実装点データ１３５ａは、図５に示されるように、対象となるプリント基板１２０の全実装点について、「実装点Ｎｏ．」、「部品名（実装位置（Ｘ，Ｙ，θ）を含む）」を示す情報からなる。

加速度データ１３５ｂは、図６に示されるように、最適化部１４０によって最終的に決定された移動区間とこれに対応する加速度パターンを示す情報からなる。なお、各移動区間は実装点に対応しているため、移動区間の区別は実装点Ｎｏ．で区別されている。

なお、この加速度データ１３５ｂは、一般的には実装品質に問題のない範囲で可能となる最大の加速度によって作成されている。また、この実装品質に問題のない範囲とは、部品実装機１００の可動部材を駆動するモータの定格トルクに基づいて定められる範囲であり、かつ、マルチ装着ヘッド１１２が移動する際に発生する加減速に伴う慣性力により前記マルチ装着ヘッド１１２が保持する部品がずれたり落ちたりすることのない範囲である。

電力量データ１３５ｃは電力量情報であり、図８に示す各加速度パターンを各移動区間において採用した場合の必要とされる電力量の関係を示す情報からなる。

最適化部１４０は、記憶部１３５に保持された実装点データ１３５ａ及び加速度データ１３５ｂ、電力量データ１３５ｃ等に基づいて、所定の装置タクトとなるようにマルチ装着ヘッド１１２の加速度を決定するプログラム及びＣＰＵ等であり、参照タクト取得部１４１と、初期タクト取得部１４２と、実装処理条件決定部１４３とを備える。

ここで「タクト」とは、あるプリント基板２０が生産されてから次のプリント基板が生産されるまでの時間間隔の意味で使用している。従って、ラインタクトとは実装ライン１０の最後尾の装置から生産済みのプリント基板が搬出される時間間隔であり、装置タクトとはある装置が実装処理済みのプリント基板２０を搬出し、次の実装処理済のプリント基板２０を搬出するまでの時間である。ラインタクトの定義としては、上記の通りであるが、結局、ラインタクトは、実装ライン１０におけるボトルネック（装置タクトが最長）となる部品実装機１００の装置タクトになる。

参照タクト取得部１４１は、最適化の目標となる時間を取得する処理部である。この参照タクト取得部１４１で取得する参照タクトは種々あり、例えば、１）実装ライン１０のラインタクト、２）実装ライン１０を構成するいずれかの実装処理装置の装置タクト、３）前記装置タクトの中で最長の装置タクト等を挙示しうる。

本実施形態の場合、参照タクト取得部１４１は、ラインタクトを参照タクトとして取得している。

初期タクト取得部１４２は、部品実装機１００がプリント基板２０に対して全部品の実装にかかる最短時間を、実装点データ１３５ａや加速度データ１３５ｂ等に基づき取得する処理部である。なお、本実施形態では、前記最短時間を実現するための加速度データが基準となる実装処理条件となるが、他の任意の実装処理条件を基準としても良い。

実装処理条件決定部１４３は、部品実装機１００に対し参照タクトを超えない範囲の最長装置タクトとなる実装処理条件を決定する処理部であり、実装処理条件としての加速度を段階的に設定される加速度パターンに基づき加速度を低下させ、低下させた加速度に基づき装置タクトを算出して、当該装置タクトが参照タクトを超えるか否かを判定する。

通信Ｉ／Ｆ部１３７は、部品実装機１００、２００や他の実装処理装置１１、１２、１３と通信するインターフェースカード等であり、例えば、上流のホストコンピュータから実装点データ等をダウンロードし、それぞれを実装点データ１３５ａ等として記憶部１３５に格納する際に使用される。

ここで、「加速度」とは、マルチ装着ヘッド１１２の移動時に発生する水平方向の加速度を意味するが、それ以外に、マルチ装着ヘッド１１２が電子部品の吸着や装着する際に発生する垂直方向の加速度などでも良い。

次に、以上のように構成されたライン制御装置３００の動作について説明する。
図１０は、ライン制御装置３００の処理手順を示すフローチャートである。

まず、参照タクト取得部１４１が、通信Ｉ／Ｆ１３７を介して実装ライン１０のラインタクトを参照タクトとして取得する（Ｓ９０１）。

次に、初期タクト取得部１４１が、記憶部１３５から実装点データ１３５ａや加速度データ１３５ｂ等を読み出し、これらのデータに基づき部品実装機１００がプリント基板２０に対し実装処理を行った場合の最短装置タクトを算出し初期タクトとして取得する（Ｓ９０２）。

最適化部１４０は、初期タクトに対応する実装処理条件で実装処理を行った場合の消費電力を初期総電力量として算出し、表示部１３４にその結果を図９の左側に示すように棒グラフで表示する（Ｓ９０３）。

図９は、表示部１３４に表示される画面の例を示す図である。
同図は、左側に実装ライン１０の初期状態における各装置タクトと消費電力を棒グラフで示し、右側には後述する最適化後の各装置タクトと消費電力を棒グラフで示している。そして、中央には最適化によって達成される省電力量を比率で示している。

次に、取得した参照タクトと初期タクトとを比較し（Ｓ９０４）、初期タクトが参照タクトと同じ、または、上回っていれば（Ｓ９０４：Ｎ）本処理を終了する。

一方、初期タクトが参照タクトよりも短ければ（Ｓ９０４：Ｙ）、全移動区間（実装点）の中から、加速度を一段階落とした場合に電力量の低下が最大になる移動区間を探索する（Ｓ９０５）。

次に、前記一段階落とされた加速度に基づき装置タクトを算出する（Ｓ９０６）。算出された装置タクトと参照タクトとを比較し（Ｓ９０７）、装置タクトが参照タクトよりも上回れば（Ｓ９０７：Ｙ）、直前の加速度を実装処理条件として決定する（Ｓ９０８）。

一方、装置タクトが参照タクトよりも上回らなければ（Ｓ９０７：Ｎ）、次に加速度を低下させる移動区間を見つけるべくステップＳ９０５からやり直す。

最後に、決定された実装処理条件に基づき、消費電力を予測総電力量として算出し、表示部１３４にその結果を図９右側に示すように棒グラフで表示する（Ｓ９０９）。

なお、実装ラインを構成する各実装処理装置の初期タクトを算出しこれらを比較して最長の初期タクトを参照タクトとする場合は、参照タクトを取得するステップ（Ｓ９０１）と初期タクトを取得するステップ（Ｓ９０２）の順番が逆転する。

ここで、図８（ａ）は、マルチ装着ヘッド１１２の時間と速度の関係を模式的に示すグラフである。

同図に示す実線で描かれたグラフは、所定の移動区間に許容されている最高の加速度で搬送する場合のグラフであり、２点鎖線で描かれたグラフは加速度を低下させた場合を示すグラフである。

同図に示すように、本実施形態では、所定の速度に達するまでの正の移動加速度の他、実装処理点の上方でマルチ装着ヘッド１１２が停止するまでの負の移動加速度も同様に低下させている。これは、部品実装機１００はマルチ装着ヘッド１１２をある速度に達するまで加速する場合（正の加速度）に多量の電力が必要であるばかりか、ある速度からマルチ装着ヘッド１１２が停止するまで負の加速度（ブレーキ）をかけるのにも多量の電力が必要であるからである。

なお、上記のように各移動区間に対し個別に加速度を下げるのではなく、全移動区間に対し一括して加速度を下げても良く、さらに、一括して加速度を下げた後さらに時間が余るのであれば上記のように移動区間毎に加速度を下げても良い。

以上のようにライン制御装置３００により得られた実装処理条件に基づき、部品実装機１００が実際に電子部品を基板に実装すれば、ラインタクトぎりぎりのゆっくりとした装置タクトで生産することができ、なおかつ、回路基板一枚を生産するのに必要な消費電力を低下させることができる。つまり、回路基板１枚あたりのコストを有効に低下させることができる。

これは、高速運転に伴って発生する不必要なエネルギーロスを遊休時間を有効に利用して抑制し得るからであり、部品実装機１００に備えられる可動部材の中でも特に重量のあるマルチ装着ヘッド１１２の移動加速度を低下させ、装置タクトを最適化することは、直接的に消費電力を低下させる効果が大きいものと考えられる。

さらに、加速度の低下により、間接的にも消費電力を低下させることができる。すなわち、部品実装機１００は、加速度を発生させる際に多量の熱を放出する。特に、負の加速度が発生する場合、例えばマルチ装着ヘッド１１２にブレーキをかける場合、マルチ装着ヘッド１１２が備えていた運動エネルギーが熱となって放出される。そして、部品実装機１００はこれら放出された熱によって昇温した設備を冷却するために冷却ファン（図示せず）を稼働させている。従って、加速度が低下したりその発生回数が減少したりすると、熱の放出が押さえられ、これに伴い冷却ファンの回転数を低下させたり、稼働率を低下させたりして消費電力を低下させることができるようになる。以上から、部品実装機１００の消費電力を間接的にも低下させ実装ライン全体としての消費電力も抑制することが可能となる。

さらに、部品実装機１００の寿命を延ばすことも可能となる。
これは、高速運転に伴って発生する部品実装機１００の可動部材への負担を抑制することができるためであり、部品実装機１００の可動部材に関するパーツの交換頻度が低下するため、交換に要する時間や交換費用等を低下させることができる。これらは、設備全体としてのコスト低下に寄与するものであり、ひいては回路基板１枚あたりのコスト低下に反映されるものである。

以上により、本発明にかかる実施形態により最終的には回路基板の原価を効果的に低下させることができると共に、省エネルギーによって環境にも配慮することができるものである。

さらに、本発明にかかる実施形態では、加速度を低下させているため、部品実装機１００のパーツ同士の摩擦などにより発生する稼働音を低下させることができるという、作用効果も併せ持つことができる。

従って、当該最適化により騒音に関する環境にも配慮することができ、騒音により発生する作業者への精神的、肉体的負担を低下させるという効果も奏するものである。

なお、電力量データ１３５ｃは、実際に部品実装機１００を各加速度パターンで稼働させ、各移動区間における電力量を取得して作成されてもかまわない。

また、上記実施形態は、部品実装機１００とは別体のライン制御装置３００に記憶部１３５や最適化部１４０が備えられる場合に基づき説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるわけではない。

例えば、部品実装機１００が記憶部１３５や最適化部１４０を備えても良い。この場合、参照タクト取得部は部品実装機１００にプリント基板２０が前工程から搬入可能となってから、下流工程に実際に搬出されるまでの時間を参照タクトとして取得し、さらに、リアルタイムで装置タクトの最適化をしても良い。このようにすれば、実装ライン１０全体を監視することなく動的に消費電力を低下させることが可能となる。

なお、「前工程から搬入可能となってから」とは、部品実装機１００の生産が終了し、前工程からのプリント基板２０の搬入が可能である状態を示し、何らかの理由で前工程からプリント基板２０が搬入されない場合のプリント基板２０の搬入を待つ時間も参照タクトに含まれることを意味する。

また、「下流工程に実際に搬出されるまで」とは、部品実装機１００の生産が終了し処理済のプリント基板２０を搬出することが可能であるが、何らかの理由で下流工程が新たなプリント基板２０の搬入ができない場合のプリント基板２０の搬出を待つ時間も参照タクトに含まれることを意味する。

以上から、参照タクトは、部品実装機１００の生産能力である装置タクトに前後工程のために発生する実装処理の待機時間を加えたものとなる。

また、プリント基板の所要実装生産数及び当該プリント基板の納期が実装ライン１０全体の生産能力に対し余裕がある場合は、前記生産数と納期から算出される必要なラインタクトを参照タクトとして取得してもかまわない。これによれば、生産能力の余裕分を消費電力低減に費やすことができ、実装ライン全体として省エネルギーを図ることが可能となる。

また、加速度の減少は、電子部品全てに対し一括して減少させる必要は必ずしもなく、例えば、加速度の最も大きい部品に対して、ラインタクトを超えないように一つずつ加速パターンを低下させても良い。

また、加速度の減少量も事前に設定されたテーブルに従い段階的に減少させるのではなく、任意の量を減少させるものでも良い。

また、上記実施形態ではラインタクトぎりぎりの装置タクトとなる実装処理条件を求めたが、これに限定されるわけではなく、本願発明はラインタクトを超えない範囲で消費電力が減少する実装処理条件を決定するものであれば良い。

また、部品実装機ばかりでなく、接着剤塗布機に対して本発明を適用することもできる。

本発明は、部品を基板に実装する実装処理装置に適用でき、特に電子部品をプリント配線基板などに実装し実装基板を生産する実装処理装置等に適用できる。

本発明の実施の形態に係る種々の実装処理装置で構成される実装ライン１０を概念的に示すブロック図である。 実装ラインの中の部品実装機を示す斜視図である。 部品実装機の主要な構成を示す平面図である。 部品実装機とライン制御装置との機能的な構成を示すブロック図である。 実装点データの例を示す図である。 加速度データの例を示す図である。 電力量データの例を示す図である。 加速パターンの種類を説明する図である。 省電力効果を表示する表示例を示す図である。 本実施形態の処理動作を示すフローチャートである。 従来の実装ラインの例を概念的に示すブロック図である。

符号の説明

１０ 実装ライン
１１ はんだ印刷機
１２ 接着剤塗布機
１３ リフロー装置
１００ 部品実装機
１１０ 前サブ設備
１１２ マルチ装着ヘッド
１１３ ＸＹロボット
１１４ 部品カセット
１１５ 部品供給部
１１６ 部品認識装置
１１７ トレイ供給部
１１８ シャトルコンベア
１１９ ノズルステーション
１２０ 後サブ設備
１３１ 機構部
１３２ 機構制御部
１３３ 入力部
１３４ 出力部
１３５ 記憶部
１３７ 通信Ｉ／Ｆ部
１４０ 最適化部
１４１ 参照タクト取得部
１４２ 初期タクト取得部
１４３ 実装処理条件決定部
２００ 部品実装機
３００ ライン制御装置

Claims (14)

1. 実装ラインに備えられる実装処理装置を対象とし、前記実装処理装置における基板の生産時間を装置タクトとした場合に、当該装置タクトを最適化する装置タクト最適化方法であって、
   最適化の目標となる時間を参照タクトとした場合に、当該参照タクトを取得する参照タクト取得ステップと、
   前記実装ラインを構成する実装処理装置のうちいずれかの実装処理装置が、任意の実装処理条件で実装処理を行った場合の装置タクトである初期タクトを取得する初期タクト取得ステップと、
   前記初期タクトを取得する実装処理装置が備え、前記初期タクトで実装処理を行う場合のモータにより駆動する可動部材の加速度情報を初期実装処理条件として取得する加速度情報取得ステップと、
   前記初期タクトが前記参照タクト未満である場合、当該参照タクトを超えない範囲の装置タクトで前記加速度を減少させて実装処理条件を決定する実装処理条件決定ステップとを含むことを特徴とする装置タクト最適化方法。
2. 前記参照タクト取得ステップは、前記実装ラインを構成する実装処理装置の中の最長装置タクトを参照タクトとして取得する請求項１に記載の装置タクト最適化方法。
3. 前記参照タクト取得ステップは、前記実装処理装置に基板が搬入可能となってから実装処理済みの基板が搬出されるまでの時間を参照タクトとして取得する請求項１に記載の装置タクト最適化方法。
4. 前記参照タクト取得ステップは、前記実装ラインが実装処理済の基板を搬出してから次の実装処理済みの基板を搬出するまでの時間をラインタクトとした場合に、当該ラインタクトを参照タクトとして取得する請求項１に記載の装置タクト最適化方法。
5. 前記参照タクト取得ステップは、所定の基板を生産すべき納期と生産数とに基づき算出される基板１枚の生産に許容される時間を参照タクトとして取得する請求項１に記載の装置タクト最適化方法。
6. 前記実装処理条件決定ステップは、参照タクトを超えない最長装置タクトとなるように実装処理条件を決定することを特徴とする請求項１に記載の装置タクト最適化方法。
7. 前記初期タクト取得ステップは、装置タクトが最短となる実装処理条件で実装処理を行った場合の装置タクトを初期タクトとして取得することを特徴とする請求項１に記載の装置タクト最適化方法。
8. 前記装置タクト最適化方法はさらに、
   前記任意の実装処理条件で実装処理を行った場合の初期総電力量を表示させる初期総電力量出力ステップと、
   前記最適化された装置タクトに対応する実装処理条件で実装処理を行った場合の予測総電力量を表示させる予測総電力量出力ステップと
   を含む請求項１に記載の装置タクト最適化方法。
9. 前記装置タクト最適化方法はさらに、
   前記加速度情報取得ステップは、前記加速度を段階的に規定する加速度情報を取得し、
   前記実装処理条件決定ステップは、前記加速度情報に従い加速度を段階的に減少させて加速度を実装処理条件として決定する請求項１に記載の装置タクト最適化方法。
10. 前記装置タクト最適化方法はさらに、
    前記実装処理装置が基板に対し処理をする基板上の点を実装処理点とし、前記可動部材が静止状態からある実装処理点に到達するまでを移動区間とした場合に、所定の実装処理点に対応する移動区間内で発生する加速度と当該移動区間内で必要とされる電力量との関係を示す電力情報を取得する電力情報取得ステップを含み、
    前記実装処理条件決定ステップは、複数の移動区間の中で最も電力量の低下が大きい移動区間内の加速度から順に加速度を減少させる請求項９に記載の装置タクト最適化方法。
11. 実装ラインに備えられる実装処理装置を対象とし、前記実装処理装置における基板の生産時間を装置タクトとした場合に、当該装置タクトを最適化する装置タクト最適化装置であって、
    最適化の目標となる時間を参照タクトとした場合に、当該参照タクトを取得する参照タクト取得手段と、
    前記実装ラインを構成する実装処理装置のうちいずれかの実装処理装置が、任意の実装処理条件で実装処理を行った場合の装置タクトである初期タクトを取得する初期タクト取得手段と、
    前記初期タクトを取得する実装処理装置が備え、前記初期タクトで実装処理を行う場合のモータにより駆動する可動部材の加速度情報を初期実装処理条件として取得する加速度情報取得手段と、
    前記初期タクトが前記参照タクト未満である場合、参照タクトを超えない範囲の装置タクトで前記加速度を減少させて実装処理条件を決定する実装処理条件決定手段と
    を備えることを特徴とする装置タクト最適化装置。
12. 実装ラインに備えられる実装処理装置を対象とし、前記実装処理装置における基板の生産時間を装置タクトとした場合に、当該装置タクトを最適化して実装処理を行う実装処理装置の運転方法であって、
    最適化の目標となる時間を参照タクトとした場合に、当該参照タクトを取得する参照タクト取得ステップと、
    前記実装ラインを構成する実装処理装置のうちいずれかの実装処理装置が、任意の実装処理条件で実装処理を行った場合の装置タクトである初期タクトを取得する初期タクト取得ステップと、
    前記初期タクトを取得する実装処理装置が備え、前記初期タクトで実装処理を行う場合のモータにより駆動する可動部材の加速度情報を初期実装処理条件として取得する加速度情報取得ステップと、
    前記初期タクトが前記参照タクト未満である場合、参照タクトを超えない範囲の装置タクトで前記加速度を減少させて実装処理条件を決定する実装処理条件決定ステップと、
    前記決定された実装処理条件に従い実装処理を行う機構部を制御する機構制御ステップと
    を含むことを特徴とする実装処理装置の運転方法。
13. 実装処理装置に基板が搬入可能となってから実装処理済みの基板が搬出可能となるまでの時間を装置タクトとした場合に、当該装置タクトを最適化して実装処理を行う実装ラインに備えられる実装処理装置であって、
    最適化の目標となる時間を参照タクトとした場合に、当該参照タクトを取得する参照タクト取得手段と、
    前記実装ラインを構成する実装処理装置のうちいずれかの実装処理装置が、任意の実装処理条件で実装処理を行った場合の装置タクトである初期タクトを取得する初期タクト取得手段と、
    前記初期タクトを取得する実装処理装置が備え、前記初期タクトで実装処理を行う場合のモータにより駆動する可動部材の加速度情報を初期実装処理条件として取得する加速度情報取得手段と、
    前記初期タクトが前記参照タクト未満である場合、参照タクトを超えない範囲の装置タクトで前記加速度を減少させて実装処理条件を決定する実装処理条件決定手段と
    実装処理を行う機構部と、
    前記実装処理条件に従い前記機構部を制御する機構制御手段と
    を備えることを特徴とする実装処理装置。
14. 実装ラインに備えられる実装処理装置を対象とし、前記実装処理装置における基板の生産時間を装置タクトとした場合に、当該装置タクトを最適化する装置タクト最適化プログラムであって、
    最適化の目標となる時間を参照タクトとした場合に、当該参照タクトを取得する参照タクト取得ステップと、
    前記実装ラインを構成する実装処理装置のうちいずれかの実装処理装置が、任意の実装処理条件で実装処理を行った場合の装置タクトである初期タクトを取得する初期タクト取得ステップと、
    前記初期タクトが前記参照タクト未満である場合、参照タクトを超えない範囲の装置タクトで前記実装処理装置のモータにより駆動する可動部材の加速度を減少させて実装処理条件を決定する実装処理条件決定ステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする装置タクト最適化プログラム。

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